摘 要:本文以蘇州河右岸劃船俱樂部段防汛墻應(yīng)急搶險項目為例,收集了防汛墻現(xiàn)狀資料,通過分析出險原因,提出了復(fù)雜環(huán)境下采用帽型鋼板樁外貼加固形成防滲體截斷滲漏通道的除險加固方案。該方案相對簡單而有效,選取拉森鋼板樁作為防滲體,既能減小外貼結(jié)構(gòu)的尺寸又不影響現(xiàn)有景觀效果,可在水上趁低潮位施工,對周邊建筑物的影響最。怀晒褢(yīng)用于實際工程中,效果明顯,可為今后類似工程提供參考和借鑒。 

  關(guān)鍵詞:蘇州河防汛墻 帽型鋼板樁 搶險加固 保護(hù)建筑物 

  蘇州河下游兩岸優(yōu)秀歷史建筑物眾多,部分優(yōu)秀歷史建筑經(jīng)過幾十年的沉降和不斷的改建,其基礎(chǔ)與蘇州河防汛墻結(jié)構(gòu)已連為一體,受力條件復(fù)雜。這部分防汛墻由于建設(shè)時間早,使用至今,部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)老化、裂縫及漏水等問題,給周邊區(qū)域的防汛安全帶來了的隱患。2012年“菲特”臺風(fēng)期間,蘇州河右岸劃船俱樂部段防汛墻岸后出現(xiàn)了險情,當(dāng)蘇州河水位超過4m時,明顯在墻后發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象。本文以蘇州河右岸劃船俱樂部段防汛墻應(yīng)急搶險項目為例,提出了中心城區(qū)、周邊環(huán)境復(fù)雜等條件下蘇州河防汛墻的加固方案,為今后類似工程提供參考和借鑒。 

  1.工程概況 

  該段防汛墻位于乍浦路橋與外白渡橋之間,長度76.2m,是外灘地區(qū)重要的公共岸段,工程范圍內(nèi)現(xiàn)有防汛墻為1991年4月建成的上海市蘇州河擋潮閘(橋)工程(即原吳淞路閘橋)的一部分,為原吳淞路閘橋內(nèi)河側(cè)海漫段翼墻。翼墻后為“劃船俱樂部”,是上海外灘現(xiàn)存的百年建筑之一,屬于歷史保留建筑物(平面位置見圖1)。2012年臺風(fēng)期間,該段防汛墻墻后出現(xiàn)嚴(yán)重冒水現(xiàn)象,存在防汛安全隱患,需盡快組織搶險加固。工程的主要任務(wù)是通過對出現(xiàn)險情和存在安全隱患的防汛墻進(jìn)行改造,消除安全隱患,確保蘇州河防汛墻的防汛安全。 

  2.現(xiàn)狀防汛墻及周邊建筑物 

  “劃船俱樂部”其基礎(chǔ)坐落在蘇州河原有的毛石混凝土駁岸上,外墻離現(xiàn)有蘇州河防汛墻最近距離約8m,該駁岸建于上世紀(jì)初,距今已有近百年歷史;此外,90年代建造蘇州河河口擋潮閘時,內(nèi)河翼墻結(jié)構(gòu)修建于原毛石混凝土重力式駁岸的迎水側(cè),共同形成了現(xiàn)狀的防汛墻結(jié)構(gòu),其典型斷面見圖2。 

  3.工程技術(shù)難點 

  工程所在位置是外灘地區(qū)重要的公共岸段,位于上海市中心,周邊歷史建筑物眾多,地理位置敏感;出險段防汛墻后是一座2層的保護(hù)建筑物,防汛墻自身結(jié)構(gòu)比較薄弱,并與保護(hù)建筑物的基礎(chǔ)連為一體,受力條件較復(fù)雜,任何改變現(xiàn)狀的工程措施都會對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)造成不可恢復(fù)的影響;加固方案應(yīng)考慮對河道束窄的影響,以及該位置處景觀的要求。 

  4.設(shè)計方案 

  4.1出險原因分析 

  主要采用物探、鉆孔勘察、結(jié)合蘇州河河口水閘的調(diào)度在低水位時的觀測、潛水員水下探摸、汛期和臺風(fēng)暴雨來臨時現(xiàn)場實際勘察等手段查明出險原因。經(jīng)過分析,高水位時發(fā)生滲漏的主要原因為:(1)空箱結(jié)構(gòu)迎水側(cè)板樁有排水通道,局部板樁脫榫破壞,最大孔洞直徑接近2m;(2)其他工程物探和勘察鉆孔打穿了空箱頂板,形成滲漏通道;(3)空箱頂板局部老化、裂縫,形成滲水通道。 

  4.2 設(shè)計方案選擇 

  (1)建筑物級別及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。建筑物等級:防汛墻為2級水工建筑物。防洪標(biāo)準(zhǔn):采用流域100年一遇洪水、遭遇區(qū)域20年一遇1963年雨型和相應(yīng)的一年一遇潮型,作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)水情條件;設(shè)計高水位4.79m(上海吳淞高程,余同);防汛墻墻頂高程為5.80m。 

  (2)設(shè)計方案。對防汛墻岸線不做調(diào)整。經(jīng)過對現(xiàn)有防汛墻穩(wěn)定的復(fù)核,現(xiàn)有防汛墻整體穩(wěn)定和樁頂位移均能夠滿足規(guī)范要求,因此防汛搶險的關(guān)鍵是通過工程措施,并結(jié)合工程現(xiàn)狀,截斷滲漏通道。設(shè)計方案著重考慮以下因素:工程造價低、對周邊建筑物的影響小、易于施工、盡量不新建施工圍堰趁低潮位施工、與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)一致等,結(jié)合類似工程經(jīng)驗及上海市防汛墻除險加固常用措施,可行的方案有:方案一:空箱內(nèi)填土;方案二:拆除空箱結(jié)構(gòu)新建咬合樁截滲墻;方案三:墻前采用拉森鋼板樁加固。各方案優(yōu)缺點比較見表1。 

  在經(jīng)過大量的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后,最終選擇了在現(xiàn)有防汛墻臨水側(cè)外貼加固的方案,即方案四。采用90 0m m寬帽型拉森鋼板樁可以進(jìn)一步縮小外貼結(jié)構(gòu)尺寸,樁頂通過鋼筋混凝土導(dǎo)梁連接,考慮趁低潮位施工的可行性以及外露后的景觀效果,導(dǎo)梁底高程設(shè)置常水位附近,取為2.20m;導(dǎo)梁與現(xiàn)狀防汛墻之間設(shè)沉降縫,鋼板樁與現(xiàn)有鋼筋混凝土板樁之間澆筑水下混凝土,澆筑好的混凝土墻與鋼板樁共同擋水防滲,加固方案結(jié)構(gòu)斷面圖見圖3。 

  該方案相對簡單而有效,選取拉森鋼板樁作為防滲體,既能減小外貼結(jié)構(gòu)的尺寸又不改變現(xiàn)有景觀效果,可在水上趁低潮位施工,對周邊建筑物的影響最小。與傳統(tǒng)U型鋼板樁相比,采用的900mm帽型鋼板樁鎖口位置在最外緣,設(shè)計時可不考慮鎖口偏移帶來的有效截面面積降低,因此,同樣的強(qiáng)度,帽型鋼板樁的截面尺寸要比U型鋼板樁的尺寸小,性價比更高。 

  5.結(jié)語 

  蘇州河市區(qū)段的防汛墻所處地理位置敏感,周邊環(huán)境及構(gòu)筑物情況較為復(fù)雜,給防汛墻的改造及加固帶來了很大困難,因此,在設(shè)計過程中,除險加固方案的選擇應(yīng)充分考慮各制約因素,例如現(xiàn)狀工情、水情、出險原因以及規(guī)劃等,確定的方案應(yīng)合理可行、經(jīng)濟(jì)易施工。本文主要成果已應(yīng)用于實際工程中,效果明顯,具有推廣價值。 

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